阅读:0       作者:严长生

数据结构实践项目之俄罗斯轮盘赌小游戏

俄罗斯轮盘赌,想必很多人都听说过,一种残忍的赌博游戏。游戏的道具是一把左轮手枪,其规则也很简单:在左轮手枪中的 6 个弹槽中随意放入一颗或者多颗子弹,在任意旋转转轮之后,关上转轮。游戏的参加者轮流把手枪对着自己,扣动扳机:中枪或是怯场,即为输的一方;坚持到最后的即为胜者。


 
本节实践项目同轮盘赌类似,游戏规则:n 个参加者排成一个环,每次由主持向左轮手枪中装一颗子弹,并随机转动关上转轮,游戏从第一个人开始,轮流拿枪;中枪者退出赌桌,退出者的下一个人作为第一人开始下一轮游戏。直至最后剩余一个人,即为胜者。要求:模拟轮盘赌的游戏规则,找到游戏的最终胜者。

设计思路

解决类似的问题,使用线性表的顺序存储结构和链式存储结构都能实现,根据游戏规则,在使用链式存储结构时只需使用循环链表即可轻松解决问题。

顺序存储结构模拟轮盘赌

采用顺序存储结构时,同样要在脑海中将数组的首尾进行连接,即当需要从数组中最后一个位置寻找下一个位置时,要能够跳转到数组的第一个位置。(使用取余运算可以解决)

具体实现代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
typedef struct gambler{
    int number;
}gambler;

int main(){
    int n;
    int round=1;
    int location=1;
    int shootNum;
    int i,j;
    srand((int)time(0));//设置获得随机数的种子(固定代码,没有这句,随机数是固定不变的)
    printf("输入赌徒的人数:");
    scanf("%d",&n);
    printf("将赌徒依次编号为 1-%d\n",n);
    gambler gamblers[n+1];//存储赌徒编号的数组
    for (i=1;i<=n; i++) {//依次为参加者分配编号
        gamblers[i].number=i;
    }
    //当只剩余一个人时,此场结束
    while (n!=1) {
        printf("第 %d 轮开始,从编号为 %d 的人开始,",round,gamblers[location].number);
        shootNum=rand()%6+1;
        printf("枪在第 %d 次扣动扳机时会响\n",shootNum);
        for (i=location; i<location+shootNum; i++);//找到每轮退出的人的位置(i-1 才是,此处求得的i值为下一轮开始的位置)
        i=i%n;//由于参与者排成的是环,所以需要对求得 i 值进行取余处理
        if (i==1 || i==0) {//当 i=1或者i=0时,实际上指的是位于数组开头和结尾的参与者,需要重新调整 i 的值
            i=n+i;
        }
        printf("编号为 %d 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:\n",gamblers[i-1].number);
        //使用顺序存储时,如果删除元素,需要将其后序位置的元素进行全部前移
        for (j=i-1; j+1<=n; j++) {
            gamblers[j]=gamblers[j+1];
        }
        n--;//此时参与人数由 n 个人变为 n-1 个人
        for (int k=1; k<=n; k++) {
            printf("%d ",gamblers[k].number);
        }
        printf("\n");
        location=i-1;//location表示的是下一轮开始的位置
        //同样注意location值的范围
        if (location>n) {
            location%=n;
        }
        round++;
    }
    printf("最终胜利的赌徒编号是:%d\n",gamblers[1].number);
}

运行结果示例:

输入赌徒的人数:5
将赌徒依次编号为 1-5
第 1 轮开始,从编号为 1 的人开始,枪在第 4 次扣动扳机时会响
编号为 4 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
1 2 3 5
第 2 轮开始,从编号为 5 的人开始,枪在第 6 次扣动扳机时会响
编号为 1 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
2 3 5
第 3 轮开始,从编号为 2 的人开始,枪在第 2 次扣动扳机时会响
编号为 3 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
2 5
第 4 轮开始,从编号为 5 的人开始,枪在第 5 次扣动扳机时会响
编号为 5 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
2
最终胜利的赌徒编号是:2

链式存储结构模拟轮盘赌

采用链式存储结构对于求此类问题是最容易理解的,同时也避免了当参与人数较多时,像顺序存储那样频繁地移动数据。

具体实现代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
typedef enum {false,true} bool;

typedef struct line{
    int No;
    struct line * next;
}line;

//按照赌徒人数,初始化循环链表
void initLine(line ** head,int n){
    *head=(line*)malloc(sizeof(line));
    (*head)->next=NULL;
    (*head)->No=1;
    line * list=*head;
    for (int i=1; i<n; i++) {
        line * body=(line*)malloc(sizeof(line));
        body->next=NULL;
        body->No=i+1;
        list->next=body;
        list=list->next;
    }
    list->next=*head;//将链表成环
}
//输出链表中所有的结点信息
void display(line * head){
    line * temp=head;
    while (temp->next!=head) {
        printf("%d ",temp->No);
        temp=temp->next;
    }
    printf("%d\n",temp->No);
}

int main() {
    line * head=NULL;
    srand((int)time(0));
    int n,shootNum,round=1;
    printf("输入赌徒人数:");
    scanf("%d",&n);
    initLine(&head,n);
    line* lineNext=head;//用于记录每轮开始的位置
    //仅当链表中只含有一个结点时,即头结点时,退出循环
    while (head->next!=head) {
        printf("第 %d 轮开始,从编号为 %d 的人开始,",round,lineNext->No);
        shootNum=rand()%n+1;
        printf("枪在第 %d 次扣动扳机时会响\n",shootNum);
        line *temp=lineNext;
        //遍历循环链表,找到将要删除结点的上一个结点
        for (int i=1; i<shootNum-1; i++) {
            temp=temp->next;
        }
        //将要删除结点从链表中删除,并释放其占用空间
        printf("编号为 %d 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:\n",temp->next->No);
        line * del=temp->next;
        temp->next=temp->next->next;
        if (del==head) {
            head=head->next;
        }
        free(del);
        display(head);
        //赋值新一轮开始的位置
        lineNext=temp->next;
        round++;//记录循环次数
    }
    printf("最终胜利的赌徒编号是:%d\n",head->No);
    return 0;
}
运行结果示例:
输入赌徒人数:5
第 1 轮开始,从编号为 1 的人开始,枪在第 4 次扣动扳机时会响
编号为 4 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
1 2 3 5
第 2 轮开始,从编号为 5 的人开始,枪在第 3 次扣动扳机时会响
编号为 2 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
1 3 5
第 3 轮开始,从编号为 3 的人开始,枪在第 4 次扣动扳机时会响
编号为 3 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
1 5
第 4 轮开始,从编号为 5 的人开始,枪在第 4 次扣动扳机时会响
编号为 1 的赌徒退出赌博,剩余赌徒编号依次为:
5
最终胜利的赌徒编号是:5

总结

本节借轮盘赌小游戏,带领大家重新熟悉了线性表的顺序存储结构和链式存储结构,如果你能够根据项目要求自行完成两种结构代码实现的编写工作,恭喜你可以顺利进入下面章节的学习。